4.2 Техногенные причины (и источники) подтопления:

1. гидротехническое строительство водохранилищ и каналов;

2. нарушение естественного поверхностного и подземного стоков;

3. утечки из водонесущих коммуникаций.

В справочном пособии к СНиП ⁸ подчеркнуто, что основные причины подтопления застройки связаны со стадиями строительства и последующей эксплуатацией. С началом освоения городской территории начинается техногенное (антропогенное) подтопление, происходящее под влиянием деятельности человека. Оно возникает и развивается вследствие нарушения сложившегося природного динамического равновесия в водном балансе территории — это и есть основная причина подтопления городских территорий. Причины подтопления застройки связаны с источниками подтопления. В некоторых случаях причины и источники подтопления неразделимы, совпадают друг с другом, в других — нет. Приведём примеры.

Гидротехническое строительство водохранилищ и каналов преследует водохозяйственные цели, однако побочным явлением возникает подтопление окружающей территории. После наполнения этих сооружений начинается фильтрация воды в берега, прибрежные города подтапливаются повышающимся уровнем грунтовых вод — это явление называют подпором. Вблизи этих сооружений возникают подтопленные территории шириной до нескольких, иногда до десятков километров ⁹. Такое подтопление свойственно городам Поволжья, где грунты берегов песчанистые, хорошо проницаемые.

Нарушение естественного поверхностного стока застройкой происходит практически повсеместно. Задерживаемая строительными котлованами, траншеями, зданиями и сооружениями атмосферная влага (источник) просачивается (инфильтруется) в грунт. Природный баланс влаги нарушается, уровень грунтовых вод повышается, возникает подтопление. В редких случаях, когда грунты хорошо проницаемые, то подтопления вследствие рассматриваемой причины может и не произойти, особенно если застройка находится в зоне дренирующего влияния водоёмов или оврагов. В Омске таких случаев практически не наблюдается. Устройство дождевой (ливневой) канализации К2 в городах улучшает нарушенный застройкой поверхностный сток. Канализация К2 должна устраиваться в сочетании с вертикальной планировкой городской территории. Кроме того, ливнёвка влияет и на улучшение подземного стока с городской территории, так как она может принимать в себя воды из дренажей, понижающих УПВ. К сожалению, город Омск не имеет достаточно развитой системы дождевой канализации, потребность в ней составляет около 80 %. Это одна из причин подтопления Омска на 80 % площади. Канализация К2 не понижает уровень грунтовых вод, а уменьшает источник подтопления.

Нарушение естественного подземного стока происходит вследствие перегораживания зданиями и сооружениями естественных фильтрационных потоков (источников). На рис. 4 приведена схематичная карта 1-й очереди 1-й линии строящегося метрополитена Омска. Метро мелкого заложения перекроет потоки подземных вод (ГВ и НПВ), направленные в сторону естественных дрен — рек Иртыша и Оми. Чтобы с верховой стороны потоков не возник подпор ПВ, под метро предусмотрен водопропускной слой щебня т олщиной 0,5 метра.

Рис.4 Омский метрополитен (1-я очередь 1-й линии) и потоки подземных вод

Утечки из водонесущих коммуникаций — водопровода, канализации, теплосетей — являются настоящим бедствием всех городов, создавая локальное подтопление территории в виде куполов грунтовых вод. Сети стареют, начинаются скрытые подземные утечки воды, которые очень трудно обнаружить. Часто место прорыва трубопровода находят лишь после выхода воды на поверхность, но это значит, что куполообразное подтопление в этом месте уже произошло. Теоретически утечки должны происходить там, где трубопроводы уже выработали свой срок эксплуатации. На практике же бывает, что и новые системы протекают. На это влияет множество причин. Хотя в последнее время предложено статистически прогнозировать подтопление ¹⁰, однако основные прогнозы подтопления проводят аналоговым методом . Для этого применяют величину дополнительной инфильтрации влаги ω (м/сут), вызывающую техногенное повышение УГВ. Величина ω входит почти во все расчётные формулы прогнозов подтопления. Наиболее достоверно она может быть определена на основе режимных наблюдений за уровнем грунтовых вод на застроенной территории.